(57)【要約】【課題】  クランク軸２とカム軸４との間に巻掛けしたタイミングチエン７等の動力伝達用無端帯体を、油圧式テンショナ機構１６にて緊張状態に維持する場合に、内燃機関の椎動するときにおける前記油圧式テンショナ機構の作動遅れを低減する。【解決手段】  前記カム軸４に設けた油圧式バルブタイミング可変機構１０の油圧切換弁１２に潤滑油ポンプ１１からの潤滑油を供給する潤滑油供給通路１７の途中に、前記油圧式テンショナ機構１６を設ける一方、前記油圧切換弁を、内燃機関の運転を停止したときに前記バルブタイミング可変機構における進角又は遅角油圧室１０ａ，１０ｂへの潤滑油の給排を停止する中立位置にし、内燃機関の始動に先立って一旦前記バルブタイミング可変機構における進角又は遅角油圧室１０ａ，１０ｂを前記テンショナ機構の油圧室に連通する位置にする。【選択図】                    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランク軸とカム軸との間に巻掛けした動力伝達用無端帯体に、潤滑油ポンプからの潤滑油にて当該無端帯体を緊張するように作動する油圧式テンショナ機構を設ける一方、前記カム軸に、当該カム軸におけるバルブタイミングを前記潤滑油ポンプからの潤滑油にて進角又は遅角するようにした油圧式バルブタイミング可変機構を備え、更に、前記油圧式バルブタイミング可変機構における進角側油圧室に潤滑油を供給する進角位置と、遅角側油圧室に潤滑油を供給する遅角位置と、前記進角側油圧室及び遅角側油圧室に対する潤滑油の給排を遮断する中立位置とに切り換えるための油圧切換弁を備えて成る内燃機関において、
前記潤滑油ポンプから前記油圧切換弁に至る潤滑油供給通路の途中に、前記油圧式テンショナ機構を設ける一方、前記油圧切換弁を、内燃機関の運転を停止したとき前記中立位置に切り換えする一方、内燃機関の始動に先立って一旦前記進角位置又は前記遅角位置に切り換えるように構成したことを特徴とする内燃機関における動力伝達用無端帯体のテンション装置。
【請求項２】
前記請求項１の記載において、前記油圧切換弁を、内燃機関を始動したとき一旦前記中立位置又はこの中立位置に近い状態に切り換えるように構成したことを特徴とする内燃機関における動力伝達用無端帯体のテンション装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関において、そのクランク軸の回転をカム軸に伝達するタイミングチエン又はタイミングベルト等の動力伝達用無端帯体を、内燃機関における潤滑油を利用して緊張した状態に維持するテンション装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種のテンション装置に一般的に使用されている油圧式テンショナ機構においては、内燃機関にて駆動される潤滑油ポンプから吐出される潤滑油の一部を、当該テンショナ機構における油圧室に導いてピストンを突出動して、前記タイミングチエン又はタイミングベルト等の動力伝達用無端帯体を緊張させるものであるが、この油圧式テンショナ機構は、内燃機関のうち潤滑油ポンプよりも高い部位に設けられることにより、内燃機関の運転を比較的長い時間にわたって停止したときにおいて、前記テンショナ機構における油圧室内の潤滑油が潤滑油ポンプ側に垂れ落ちて、油圧室内が空になるか、又は空に近い状態になり、次に内燃機関を始動したとき、前記テンショナ機構は、その油圧室に潤滑油が一杯に充満になってから作動することになるから、内燃機関の始動に際して作動遅れが存在することになる。
【０００３】
そこで、先行技術としての特許文献１には、前記テンショナ機構に、潤滑油のリザーブタンクを設け、内燃機関の始動に際しては、前記リザーブタンク内の潤滑油を油圧室に補充することによって、始動に際しての作動遅れを低減することを提案している。
【０００４】
また、別の先行技術としての特許文献２は、前記テンショナ機構に対して、これ専用の油圧ポンプを設けることによって、内燃機関の始動に際しての作動遅れを低減することを提案している。
【特許文献１】特開平１０−６１７３５号公報
【特許文献２】特開平７−１４５８５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、前者のように、油圧式のテンショナ機構に潤滑油のリザーブタンクを設けることは、これだけテンショナ機構の構造が複雑化するばかりか、このテンショナ機構における大幅な大型化及び重量のアップを招来するという問題がある。
【０００６】
また、後者のように、前記テンショナ機構に対して、これ専用の油圧ポンプを設けることは、複数のポンプを必要とすることに加えて、テンショナ機構に対する油圧通路を別に確保しなければならないから、内燃機関の全体としての大型化及び重量の増大を回避することができないばかりか、内燃機関の製造コストの大幅なアップを招来するという問題がある。
【０００７】
本発明は、最近の内燃機関においては、例えば、特開平１０−３１７９２５号公報及び特開２００２−２１５１５号公報等に記載されているように、クランク軸から動力伝達されるカム軸に、吸気弁又は排気弁におけるバルブタイミングを進角又は遅角するようにした油圧式バルブタイミング可変機構が設けられていることに着目し、この油圧式バルブタイミング可変機構を利用して、前記油圧式テンショナ機構における始動時の作動遅れを、前記各先行技術のような問題を招来することなく確実に低減するようにすることを技術的課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この技術的課題を達成するため本発明の請求項１は、
「クランク軸とカム軸との間に巻掛けした動力伝達用無端帯体に、潤滑油ポンプからの潤滑油にて当該無端帯体を緊張するように作動する油圧式テンショナ機構を設ける一方、前記カム軸に、当該カム軸におけるバルブタイミングを前記潤滑油ポンプからの潤滑油にて進角又は遅角するようにした油圧式バルブタイミング可変機構を備え、更に、前記油圧式バルブタイミング可変機構における進角側油圧室に潤滑油を供給する進角位置と、遅角側油圧室に潤滑油を供給する遅角位置と、前記進角側油圧室及び遅角側油圧室に対する潤滑油の給排を遮断する中立位置とに切り換えるための油圧切換弁を備えて成る内燃機関において、
前記潤滑油ポンプから前記油圧切換弁に至る潤滑油供給通路の途中に、前記油圧式テンショナ機構を設ける一方、前記油圧切換弁を、内燃機関の運転を停止したとき前記中立位置に切り換えする一方、内燃機関の始動に先立って一旦前記進角位置又は前記遅角位置に切り換えるように構成した。」
ことを特徴としている。
【０００９】
また、本発明の請求項２は、
「前記請求項１の記載において、前記油圧切換弁を、内燃機関を始動したとき一旦前記中立位置又はこの中立位置に近い状態に切り換えるように構成した。」
ことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
前記請求項１に記載した構成において、内燃機関の運転を停止すると、油圧式バルブタイミング可変機構に対する油圧切換弁が中立位置になることにより、前記油圧式バルブタイミング可変機構における進角側油圧室及び遅角側油圧室内に潤滑油が溜められた状態に閉じ込められる。
【００１１】
そして、次に、内燃機関を始動するに先立って、前記油圧切換弁が、一旦、前記進角位置又は前記遅角位置に切り換えられることにより、前記進角側油圧室又は遅角側油圧室内に溜められていた潤滑油が流出し、前記油圧切換弁を介して油圧式テンショナ機構における油圧室内に流入することになる。
【００１２】
これにより、前記油圧式テンショナ機構における油圧室が内燃機関の運転を停止しているときにおいて空又は空に近い状態になったとしても、この油圧室には、前記油圧式バルブタイミング可変機構における進角側油圧室又は遅角側油圧室から流出する潤滑油が充満することになるから、前記油圧式テンショナ機構における内燃機関の始動に際しての作動遅れを確実に低減することができる。
【００１３】
また、請求項２に記載した構成にすることで、内燃機関を始動したときにおいて、前記油圧式テンショナ機構における油圧室から前記油圧式バルブタイミング可変機構側への潤滑油の流れを阻止できるか又は少量に規制できることにより、前記油圧式テンショナ機構における油圧室内における圧力の上昇をより早めることができるから、前記油圧式テンショナ機構における内燃機関の始動に際しての作動遅れを更に改善でき、換言すると、前記請求項１の効果を更に助長できる利点がある。
【００１４】
このように、本発明は、前記油圧式テンショナ機構における内燃機関の始動に際しての作動遅れを、カム軸に設けられている油圧式バルブタイミング可変機構、及びこのバルブタイミング可変機構に対する油圧切換弁を利用して、確実に低減できるから、前記した各先行技術のように、油圧式テンショナ機構の大型化及び重量のアップ、内燃機関の大型化等の問題を確実に解消できるという効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を、図１〜図３の図面について説明する。
【００１６】
これらの図において、符号１は、内燃機関を示し、この内燃機関１には、その下部におけるクランク軸２上のスプロケット３と、上部における排気弁用カム軸４及び吸気弁用カム軸５のうち一方のカム軸、例えば、排気弁用カム軸４上のスプロケット６との間に、クランク軸２の回転をカム軸４に伝達するためのタイミングチエン７が巻掛けされている。      
【００１７】
前記両カム軸４，５間には、排気弁用カム軸４の回転を吸気弁用カム軸５に伝達するための歯車対８，９が設けられている。
【００１８】
前記排気弁用カム軸４と、このカム軸４上のスプロケット６との間には、前記両カム軸４，５におけるバルブタイミングを進角又は遅角するようにした従来公知の油圧式バルブタイミング可変機構１０が設けられている。
【００１９】
このバルブタイミング可変機構１０は、進角側油圧室１０ａ及び遅角側油圧室１０ｂを備え、前記内燃機関１にて駆動される潤滑油ポンプ１１（この潤滑油ポンプ１１は、前記クランク軸２の近傍の高さの部位に位置している）から吐出される潤滑油の前記進角側油圧室１０ａ内への供給によりバルブタイミングを進角制御し、前記潤滑油ポンプ１１から吐出される潤滑油の前記遅角側油圧室１０ｂ内への供給によりバルブタイミングを遅角制御するようにしている。
【００２０】
前記バルブタイミング可変機構１０に対しては、油圧切換弁１２が設けられており、この油圧切換弁１２は、前記内燃機関１における負荷センサー１３からの信号を入力とするアクチェータ１４にて、高負荷域において前記進角側油圧室１０ａ内に潤滑油を供給して前記遅角側油圧室１０ｂ内の潤滑油を排出するという進角位置と、低負荷域において前記遅角側油圧室１０ｂ内に潤滑油を供給して前記進角側油圧室１０ａ内の潤滑油を排出するという遅角位置と、前記進角側油圧室１０ａ及び遅角側油圧室１０ｂに対する潤滑油の供給及び排出を停止するという中立位置との三方に切り換えるように構成している。
【００２１】
前記タイミングチエン７には、これに沿って延びるガイド体１５が添設され、このガイド体１５を、前記クランク軸２よりも高くて前記両カム軸４，５よりも低い高さ部位に設けた油圧式テンショナ機構１６にてタイミングチエン７に対して押圧することにより、前記タイミングチエン７を緊張した状態に維持する。
【００２２】
前記油圧式テンショナ機構１６は、油圧室１６ａを備えた本体１６ｂと、前記油圧室１６ａから出没するピストン１６ｃとを備え、前記油圧室１６ａ内の油圧に供給によって前記ピストン１６ｃが突出動して、前記ガイド体１５を前記タイミングチエン７に対して押圧するように構成している。
【００２３】
そして、前記油圧式テンショナ機構１６を、前記潤滑油ポンプ１１から前記油圧切換弁１２に至る潤滑油供給通路１７の途中に前記潤滑油ポンプ１１からの潤滑油が当該テンショナ機構１６における油圧室１６ａ内に入り、この油圧室１６ａから前記油圧切換弁１２に出て行くように設ける。
【００２４】
一方、前記油圧切換弁１２を切り換え作動する前記アクチェータ１４には、運転者が操縦座席に座ったときに作動するか、或いは、エンジンキーをキー孔に差し込んだときに作動するというように内燃機関１の始動に先立っての始動先行センサー１８及び内燃機関１が完全に始動したときに作動する始動センサー１９とを入力として、内燃機関１の運転を停止したときに、前記油圧切換弁１２を前記中立位置にし、前記内燃機関１の始動に先立って前記始動先行センサー１８が作動したときに、前記油圧切換弁１２を前記進角位置又は前記遅角位置にし、そして、内燃機関１の始動により前記始動センサー１９が作動したときに、前記油圧切換弁１２を、一旦、前記中立位置又はこの中立位置に近い状態にしたのち、完全に始動したあとにおいて、前記負荷センサー１３による通常の制御状態に戻すように構成する。
【００２５】
この構成において、内燃機関１の運転を停止すると、油圧式バルブタイミング可変機構１０に対する油圧切換弁１２が中立位置になることにより、前記油圧式バルブタイミング可変機構１０における進角側油圧室１０ａ及び遅角側油圧室１０ｂ内に潤滑油が溜められた状態に閉じ込められる。
【００２６】
そして、次に、内燃機関１を始動するに先立って、前記油圧切換弁１２が、一旦、前記進角位置又は前記遅角位置に切り換えられることにより、前記進角側油圧室１０ａ又は遅角側油圧室１０ｂ内に溜められていた潤滑油が流出し、前記油圧切換弁１２を介して油圧式テンショナ機構１６における油圧室１６ａ内に流入することになる。
【００２７】
これにより、前記油圧式テンショナ機構１６における油圧室１６ａが内燃機関１の運転を停止しているときにおいて空又は空に近い状態になったとしても、この油圧室１６ａには、前記油圧式バルブタイミング可変機構１０における進角側油圧室１０ａ又は遅角側油圧室１０ｂから流出する潤滑油が充満することになるから、前記油圧式テンショナ機構１６における内燃機関１の始動に際しての作動遅れを確実に低減することができる。
【００２８】
次に、内燃機関を始動したとき、前記油圧切換弁１２が、一旦、前記中立位置になることにより、前記油圧式テンショナ機構１６における油圧室１６ａから前記油圧式バルブタイミング可変機構１０側への潤滑油の流れを阻止するから、前記油圧式テンショナ機構１６における油圧室１６ａ内における圧力を急速に上昇することができて、前記油圧式テンショナ機構１６の作動を更に早めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施の形態による内燃機関の側面図である。
【図２】図１のII−II視平面図である。
【図３】潤滑油の経路を示す図である。
【符号の説明】
【００３０】
１                      内燃機関
２                      クランク軸
４，５                  カム軸
７                      タイミングチエン
１０                    油圧式バルブタイミング可変機構
１０ａ                  進角側油圧室
１０ｂ                  遅角側油圧室
１１                    潤滑油ポンプ
１２                    油圧切換弁
１３                    負荷センサー
１４                    アクチェータ
１５                    ガイド体
１６                    油圧式テンショナ機構
１６ａ                  油圧室
１７                    潤滑油供給通路
１８                    始動先行センサー
１９                    始動センサー
【図１】
2005299569.tif 000003
【図２】
2005299569.tif 000004
【図３】
2005299569.tif 000005